重整装置的水氯平衡控制
催化重整题库
催化重整装置考试试题库一、填空题1. 重整催化剂再生的原理是系统用()循环开温,在一定温度时补入适量的()进行烧焦。
答: 氮气;空气2. 催化剂中毒分为()和()中毒两种。
答: 永久性;暂时性3. ()是指催化剂活性丧失后经过某些措施可重新恢复的中毒。
答: 暂时性中毒4. 塔底温度的控制是控制塔底油()的主要手段。
答: 初馏点5. ()是指催化剂活性丧失后不能再恢复的中毒。
答: 永久性中毒6. 输送气体介质并提高其压力能的机械称()。
答: 压缩机7. 直馏汽油和加氢裂化石脑油通常是()的液体;由焦化,热裂化,减粘裂化或催化装置得到的重整原料是()的。
答: 无色透明;黄色8.重整催化剂再生的原理是系统用()循环升温,在一定温度时补入适量的()进行烧焦。
答: 氮气;空气9. 塔底温度的控制指标依照()、()来确定的。
答: 进料组成、塔压力10.重整反应条件下发生五大基本反应,其反应是()、( )、( )、( )、( )。
答: 六元环烷脱氢反应、五元环烷异构化脱氢反应、烷烃异构化反应、烷烃异构化反应、加氢裂化反应11. 分馏塔的压差是衡量塔内()大小的重要标志。
答: 气相负荷12. 对于受到硫污染的催化刘,再生时必须考虑到进行()处理。
答: 脱硫酸盐13. 炉膛温度直线下降是()造成的。
答: 加热炉熄火14. 反应系统的水氯调节是根据所用()等考虑的。
答: 催化剂类型15. 反应器压差增大的原因有()、()。
答: 催化剂结焦;催化剂破碎;系统有杂物16. 重整原料的预脱砷方法有()、()、()三种。
答: 吸附;氧化;加氢17.重整操作中,把握“降低空速,( );提高空速,( )”的原则。
答:先降温,后降量;先提量,后提温。
18. 提高重整原料的初馏点;对汽油的收率影响不大,但却能够提高汽油的。
答: 辛烷值19. 从泵的N-Q曲线得知流量为零量,功率N为()。
答: 最小20. 阀门的一般壳体强度试压为公称压力的()倍。
水氯平衡对重整反应系统的影响
水氯平衡对重整反应系统的影响摘要:水氯平衡控制是重整催化剂性能发挥和保持的关键因素,本文通过对催化重整装置系统水氯平衡的分析,找出了水氯平衡对重整反应系统的影响,根据重整反应产物变化对重整催化剂水氯平衡进行调整,达到重整催化剂的金属功能和酸性功能之间的平衡,保证重整汽油的质量(辛烷值和芳烃产率)不断提高。
关键词:催化剂;水氯平衡;重整一、概述所谓水氯平衡,就是指进入反应系统的水的总摩尔数与进入该系统物料中氯的总摩尔数之比值比较适当,在这种状态下能够使催化剂的活性、稳定性和选择性得到最佳发挥,这种状态,通常称为水氯平衡。
重整催化剂是双功能催化,金属活性是由催化剂上的铂提供,酸性活性是由催化剂上的氯提供的,在使用过程中,催化剂上的氯是不断流失的,同时又在不断的补充,处于动态的平衡状态,在正常操作情况下,重整催化剂的优良性能是否能够得到充分发挥的关键操作因素是水氯平衡控制。
二、影响水氯平衡的因素在生产运转中,判断系统水氯平衡通常有一个粗略的指标,可以做为分析、判断的参考指标,这就是重整反应器出口产物中的C3与C1的比值,如果C3/C1的重量比数值在1.93~2.75或者C3/C1的摩尔比数值在0.7~1.0内,认为是正常的。
如果C3/C1的比值不在上述范围,通常认为是不正常的,应查找原因,加以调整。
影响水/氯平衡的因素很多,其中主要的影响因素有:(1)催化剂初始氯含量;(2)循环气中水含量;(3)催化剂载体性能;(4)操作温度;(5)系统中水/氯摩尔比;(6)催化剂再生周期等。
三、注水对重整催化剂水氯平衡的影响重整催化剂的金属功能和酸性功能之间的平衡,是通过调节注氯和注水量来控制的。
(1)适宜水量重整催化剂要求在反应系统的气氛中含有适量的水,以保证氯在催化剂上良好的分散和各反应器催化剂氯含量分布均匀。
水除了上述功能外,在反应中它对环烷烃的开环反应和烷烃的脱氢环化反应都具有抑制作用,因此水对这两个反应的相对重要程度与原料油类型有关。
重整催化剂的水氯平衡名词解释
重整催化剂的水氯平衡名词解释催化剂是一种能够加速化学反应速率的物质。
在化学反应中,催化剂通常不参与反应本身,而是通过降低反应所需的能量,提高反应速率。
催化剂在反应前后的质量和化学组成上没有明显变化,因此可以循环使用。
催化剂的活性往往会随着时间的推移而降低,这主要是因为活性位点的中毒、积碳和烧结等原因。
为了恢复催化剂的活性,常常需要进行重整操作。
而重整催化剂的水氯平衡则是指在重整过程中对水和氯的控制和平衡。
在催化剂的重整过程中,水和氯是两个重要的物质。
水是反应的副产物之一,其存在对催化剂活性有较大的影响。
过高的水含量会导致催化剂表面的活性位点被覆盖,降低催化剂的活性。
因此,在重整过程中需要控制水的生成,并及时将水蒸汽排出系统。
而氯则是重整催化剂中的有毒物质。
氯的存在会导致催化剂的中毒,降低催化剂的活性。
此外,氯还会与催化剂中的金属氧化物发生反应,形成不溶性的氯化物,降低催化剂的表面积和活性。
因此,在重整过程中需要控制氯的含量,并通过适当的处理方法将氯化物从催化剂中去除。
重整催化剂的水氯平衡是指在重整过程中,通过控制水和氯的含量,保持催化剂的活性和稳定性。
为了实现水氯平衡,可以采取以下措施:1. 控制水的生成量:通过调整反应条件,控制水的生成量,避免过高的水含量对催化剂活性的影响。
可以采用降低反应温度、增加催化剂的表面积等方式控制水的生成。
2. 除去水蒸汽:在重整过程中,及时将生成的水蒸汽排出系统,防止水的积聚导致催化剂中毒。
可以通过设置适当的冷凝器、干燥剂等设备,将水蒸汽从气相中除去。
3. 去除氯化物:通过适当的处理方法,将催化剂中的氯化物去除,恢复催化剂的活性。
可以采用水洗、酸洗、还原等方式,将氯化物转化为易溶于水的形式,从而将其洗掉。
4. 监测水氯平衡:在重整过程中,需要对催化剂中水和氯的含量进行监测。
可以通过适当的分析方法,如质谱、元素分析等,了解催化剂中水和氯的情况,及时调整操作参数,保持水氯平衡。
连续重整装置氯的作用和影响分析
连续重整装置氯的作用和影响分析发布时间:2023-01-04T07:30:49.578Z 来源:《中国科技信息》2023年17期作者:赵刚刚[导读] 针对重整设备中氯的来源及应用,结合氯的性质系统分析了氯对重整装置和设备工作的影响,同时提出了相应的改进措施以提高催化剂的活性和最大程度上降低对设备的负面影响,对重整装置的高效平稳长周期运行具有重要的意义。
赵刚刚中国石油广西石化公司广西钦州 535000摘要:针对重整设备中氯的来源及应用,结合氯的性质系统分析了氯对重整装置和设备工作的影响,同时提出了相应的改进措施以提高催化剂的活性和最大程度上降低对设备的负面影响,对重整装置的高效平稳长周期运行具有重要的意义。
关键词:连续重整;水氯平衡;氯腐蚀问题;问题分析某公司220万吨/年连续重整装置采用UOP开发的超低压重整工艺,重整反应的催化剂采用UOP的R-254铂双功能单金属催化剂(开工初期使用的是UOP的R-234。
催化剂连续再生部分采用UOP新开发的第三代(CYCLEMAX)催化剂连续再生专利技术。
本装置以上游轻烃回收装置提供的精制石脑油为原料生产高辛烷值汽油组分,同时还副产含氢气体、C5-组分(液化气)等产品。
本文主要针对连续重整装置氯的使用和影响这一问题进行分析,并针对问题提出了管控和解决方案。
一、氯的来源1、原料中的氯近几年,在原油开采和输送过程中,为了提高原油开采量或有效地降低凝点( 方便原油运输),普遍都会选择添加有机氯化物( 以有机氯代烷化合物为主) 的降凝剂、减黏剂等有机物,致使氯含量大幅度升高。
这些有机氯化物一般主要残留在于80~130 ℃的汽油馏分中,该馏分经过预处理加氢后会转化为无机氯,之后通过预加氢脱氯、汽提塔、预分馏塔处理后其中的氯有极少的残留(精制油中氯含量<0.5ppm)、可满足重整阶段对氯的要求。
2、催化剂再生补充的氯对于本装置而言,原料中氯含量通常小于0.5ppm,因此本装置氯的主要来源是重整反应系统和催化剂再生系统中补的氯。
氯对连续重整影响及相关分析
氯对连续重整影响及相关分析摘要:氯在连续重整过程中具有双重作用,一方面氯作为重整催化剂酸性功能的主要提供者,与重整过程具有密不可分的关系;另一方面,氯对设备产生强烈的腐蚀,并可能导致催化剂中毒、失活、造成环境污染等。
因此,研究连续重整过程中氯的影响具有重要的意义。
主题词:连续重整水氯平衡催化剂功能氯腐蚀结盐1.重整装置概述1.1重整装置的意义催化重整是炼油和石油化工重要的工艺之一,除生产高辛烷值汽油和芳烃外,还副产大量低成本氢气。
近几年连续重整工艺对于汽油质量升级、增产苯和二甲苯等基础有机化工原料及缓解氢气资源紧张状况起到举足轻重的作用,尤其是随着汽油标准的提高,进一步凸显了连续重整装置的重要地位。
表1 汽油质量标准与汽油产品质量对比项目国IV 京V 催化汽油重整汽油辛烷值90/93/97 89/92/95 91 102 硫含量,ppm wt 50 10 500 0.5苯含量, V% ≤1.0 ≤1.0 0.60 0.63烯烃含量, V% ≤25 ≤25 40 01.2催化重整简介1.2.1概念“重整”是指烃类分子重新排列成新的分子结构。
通俗的说就是烃类分子的重新排列与整理,分为热重整和催化重整。
所谓的“催化重整”是以石脑油(直馏和各类加氢石脑油)为原料,在催化剂的存在下,烃类分子重新排列,环化为富含芳烃的高辛烷值汽油组分,并副产含氢气体等产品的工艺,因此是炼油工业中最重要的生产工艺之一。
1.2.2主要化学反应 (一)芳构化反应1.六元环脱氢反应CH3CH 33H 2目的反应RONC :74.8 RONC :120 ΔRONC=+45.2所需催化剂功能:金属功能 2.五元环烷烃异构脱氢反应CH33H 2目的反应RONC :92.3 RONC :106 ΔRONC=+13.7所需催化剂功能:金属功能和酸性功能 3.烷烃环化脱氢反应3H 2n-C 7H 16CH 3CH 3目的反应RONC :0 RONC:120 ΔRONC=+120所需催化剂功能:金属功能和酸性功能 (二)异构化反应n-C 7H 16i-C 7H 16 目的反应RONC :0 RONC :92 ΔRONC=+92所需催化剂功能:酸性功能 (三)加氢裂化反应n-C 7H 16H 2n-C 3H 8i-C 4H 10不利反应 H 3CH 2CH 2CH CH 3CH 3CH 3不利反应CH CH 3CH 3H 2C 3H 8不利反应控制反应速率的催化剂功能:酸性功能(四)缩合生焦反应在重整条件下,烃类还可以发生叠合和缩合等分子增大的反应,最终缩合成焦炭,覆盖在催化剂表面,使其失活。
重整催化剂CR401水氯平衡分析
重整催化剂CR401水氯平衡分析姚伟;周媛媛【摘要】中油国际(苏丹)炼油有限公司0.4 Mt/a连续重整装置根据全厂物料平衡的要求,改变了预加氢系统的原料组成,重整精制油中氮质量分数持续超过0.5μg/g.为了满足重整进料的要求,向预加氢系统注入除盐水.调整后发现,虽然降低了杂质含量,但是过多的水汽进入重整系统使催化剂的活性中心上的氯流失,严重影响了催化剂的水氯平衡.重整循环氢中水质量分数应保持在15 ~25 μg/g,氯质量分数应保持在1~2 μg/g,再生后催化剂上氯质量分数的推荐值为1.05%~ 1.15%,精制油中的水质量分数要严格控制在4μg/g以下才能保证催化剂有良好的活性.通过提高再生注氯量、提高汽提塔塔底温度、停止预加氢注水等措施,重整催化剂活性得到恢复,达到设计指标.【期刊名称】《炼油技术与工程》【年(卷),期】2015(045)011【总页数】3页(P58-60)【关键词】氯平衡;重整催化剂CR401;预加氢;注水;精制油杂质【作者】姚伟;周媛媛【作者单位】中油国际(苏丹)炼油有限公司,苏丹喀土穆 999129;中油国际(苏丹)炼油有限公司,苏丹喀土穆 999129【正文语种】中文中油国际(苏丹)炼油有限公司0.4 Mt/a连续重整装置是由中国石化工程建设有限公司设计,其中催化剂再生部分采用连续再生技术,催化剂采用法国AXENS公司的双金属功能催化剂CR401,具有积炭速率低,选择性高的特点。
为保证重整进料的质量,在重整单元之前设置了预处理装置—预加氢单元,主要目的是除去进料中的硫、氮、氧、水、金属等杂质。
这些杂质会严重降低重整催化剂CR401的活性和选择性。
表1为重整进料杂质要求[1]。
2012年,根据全厂物料平衡的要求,汽、柴油加氢装置的处理量提高至设计负荷的110%。
经过加氢精制的石脑油产品直接供给重整装置的预处理单元,加氢石脑油产品占到重整预处理单元进料的60%,过高的运行负荷不能有效的去除加氢石脑油产品中的氮,直接导致连续重整原料中氮质量分数持续超过0.5 μg/g。
水氯失衡对连续重整催化剂性能的影响
水氯失衡对连续重整催化剂性能的影响刘淑敏;马爱增【摘要】Water-chlorine balance of the system is very important for reforming catalyst to maintain good performance.The changes of physical-chemical properties and catalytic performance of CCR catalyst during commercial operation were studied.The deactivation of catalyst by water-chlorine imbalance and reactivation of said catalyst were investigated.Results show that the long-term imbalance of water-chlorine during operation leads to the decrease of chlorine content in catalyst, resulting in the severe agglomeration of Pt particles which reduce the activity and selectivity of catalyst significantly.The test results of a reforming catalyst collected from a CCR unit after running 1 967 d show that the maximum diameter of its Pt particle reaches 90 nm, as compared with fresh catalyst, its aromatics content in C5+ product is 12.89 percentage point lower, aromatics yield drops 10.59 percentage point and coke yield increases 0.77 percentage point.However, the redispersion of large Pt agglomerate is rather difficult under conventional oxychlorination and reduction conditions, especially under the operation conditions of CCR unit.%水氯平衡控制是重整催化剂性能发挥和保持的关键因素.考察了工业运转过程中催化剂的物化性能和催化性能的变化,对水氯失衡造成的催化剂失活和性能恢复进行了探讨.结果表明:长时间的水氯失衡,导致催化剂氯含量降低,使Pt发生严重积聚,运转1 967天的催化剂中最大Pt晶粒直径达到90 nm;Pt的严重积聚导致催化剂活性和选择性大幅度下降,与新鲜催化剂相比,催化剂运转1 967天后,C5+产物中芳烃含量下降12.89百分点,芳烃产率下降10.59百分点,积炭量增加0.77百分点;在常规氧氯化和还原条件下,特别是在连续重整装置的操作条件下,严重积聚的Pt 晶粒的再分散速率非常慢,很难使运转催化剂恢复到新鲜催化剂的Pt分散水平.【期刊名称】《石油炼制与化工》【年(卷),期】2013(044)002【总页数】6页(P8-13)【关键词】催化重整;催化剂;水氯平衡;汽油;芳烃;积炭【作者】刘淑敏;马爱增【作者单位】中国石化石油化工科学研究院,北京100083;中国石化石油化工科学研究院,北京100083【正文语种】中文石脑油催化重整过程是在催化剂的作用下,将石脑油转化为芳烃、高辛烷值汽油组分和氢气的过程,该过程主要包含六元环烷烃脱氢、五元环烷烃脱氢异构化、链烷烃脱氢环化、链烷烃异构化、链烷烃氢解、加氢裂化和结焦等反应。
氯对连续重整装置的影响及对策
中国石油长庆石化分公司60万吨/年连续重整采用法国IFB技术,以直馏石脑油、加氢裂化重石脑油和少量柴油加氢重石脑油为原料,生产高辛烷值汽油调和组分、液化气、氢气、苯。
为满足反应需要,催化剂必须具备酸性和金属性,其中酸性活性中心由氯提供,因此为保证催化剂的反应活性需要,长期注氯化剂。
从装置的反应单元到分馏再到下游苯抽提单元,氯对连续重整的影响都是非常重大的。
1氯对反应单元的影响长庆石化连续重整装置反应器填装的催化剂为铂———锡双金属催化剂。
此种催化剂活性和选择性较好,温度对烷烃脱氢环化反应的速率影响大于加氢裂化速率,比固定床半再生重整的铂———铼催化剂性能更优越,能在0.2-0.3MPa的超低压和510°C高温下长期运转。
催化剂采用的氯化剂为四氯乙烯,在平稳生产时氯化剂注在再生器的氧氯化段。
该剂能够在再生器氧氯化段分解成氯组分,与催化剂载体Al2O2的氧桥发生交换反应[1],使氯被固定在载体表面上。
氯的补充使得催化剂同时具备了金属性和酸性功能。
酸性功能催化烃类的重排反应,含氧氯化铝提供的酸性功能通过羰离子机理在异构化和加氢裂化中接到结合或断开C-C键的重要作用。
实际生产催化剂的氯含量在0.9-1.1%之间。
如果环境中水含量高,或者再生循环气中水含量较高(一般水含量控制在50ppm以下)催化剂的水氯平衡被破坏,氯就很容易流失。
重整反应中流失的氯会被反应产物带走。
一方面由于氯的大量流失使得正常注氯量不能及时补充,催化剂的酸性功能减弱,影响重整反应特别是异构化和加氢裂解反应的进行;另一方面,催化剂再生中流失的氯存在于再生气中,与水结合形成具有强腐蚀性的盐酸,给流经的设备造成严重的腐蚀,事实上从装置大检修期间腐蚀最严重的部位外观特点来看,主要就是氯引起的。
2氯对装置的腐蚀影响2.1对再生电加热器腐蚀催化剂经提升流动同管线磨损,比表面积下降,持氯能力减弱。
为了良好的重整反应深度和转化率,就必须提高注氯量,保证催化剂氯含量。
水氯平衡对催化重整过程的影响
水氯平衡对催化重整过程的影响赵伟磊(中国神华煤制油化工有限公司鄂尔多斯煤制油分公司,内蒙古鄂尔多斯017209)摘要:水氯平衡控制是重整催化剂性能发挥和保持的关键因素,本文通过对中国神华煤制油18万吨/年催化重整装置系统水氯平衡的分析,找出了影响重整系统水氯平衡的因素,在不断探索过程中,系统取得了较为适宜的水氯平衡,重整汽油的质量(辛烷值和芳烃产率)不断提高。
关键词:水氯平衡;催化重整;辛烷值油品的催化重整过程是在催化剂的作用下进行的,能够有效的将石油或石脑油转化为高辛烷值的汽油和芳烃。
催化剂的水氯平衡是维持催化剂选择性和活性的重要因素。
若催化剂的水氯平衡被打破,整个催化重整的反应性能将会受到很大的影响,会导致催化重整产物芳烃的产量降低,催化剂运转周期减少,因此在正常的反应进行过程中,水氯平衡的调整和控制是一个非常关键的问题。
催化重整过程是在高温、催化剂的条件下进行的,在催化剂存在的条件下,原料油发生催化重整反应,将原来C6到C11石脑油原料组分中的烷烃及不饱和的烯烃转化成高辛烷值汽油组份和稳定的芳烃。
其中重整装置的催化剂应用最多最广泛的就是双功能铂徕催化剂,主要由金属组分和酸性组分相结合构成,金属组分在其中主要起到了促进重整反应中脱氢和加氢的进行,助剂为金属Re,能促进铂的分散,抑制主剂铂的凝聚,起到抗积炭的作用,能够改善催化剂的稳定性,延长使用寿命。
而酸性组分主要由催化剂上的Cl提供,作用是促进异构化和裂化反应的酸性功能。
系统内的水氯平衡是指参与反应的系统内水含量和氯含量由于反应的不同,催化剂的差异,对催化剂起到促进作用的,在适宜的水氯平衡的条件下,参与反应的催化剂的的活性及选择性和反应的稳定性能够发挥出最好的水平。
催化重整反应进行过程中,系统内的水含量和氯含量随着反应的进行在不断变化,根据反应进行的阶段和产物的实际状况,通过向一、二段反应注入水和氯来控制催化剂的水氯平衡,根据计量设备记录注入系统内的水含量和氯的含量,防止由于操作不当导致的系统水氯失调。
连续重整装置氯腐蚀问题分析及对策
损坏及时更换,确保曝气效果。
动的能力大为增强,降低了环境风险。
参考文献:
[1]郭晓红.污水装置工艺手册[M].昆明:云南天安化 工有限公司,2013.1—3.
5技改效果
污水装置经过上述技术改造后,处理能力大 为提升。当煤气化废水氨氮质量浓度<200 m∥L 时,可处理废水100 m3/h;当煤气化废水氨氮质量
Abstract:
ming unit in
The paper introduced the main pmblems in ope阳tion f而m 201 1 to 2014 of catalytic refo卜 Chlorine cormsion problem was analyzed and summarized.7rhe taken rectifi-
问题,但气相的氯腐蚀解决办法却不多。建议采
取以下措施进行控制。 1)搞好日常重整反应系统的水氯平衡工作,严 格控制进料中的水含量,尽量减少催化剂的氯损失; 2)搞好重整催化剂比表面积和氯含量分析, 定期检测重整循环氢的水和Hcl含量,根据催化 剂比表面积下降趋势和催化剂氯损失情况决定催 化剂的更换周期; (下转第60页)
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(上接第54页) 3)做好重整生成油脱氯罐使用效果的跟踪 工作,优化操作条件,保证重整生成油脱氯剂脱氯
于腐蚀导致内漏严重。2012年11月重新更换了
北京三聚生产的JX一5D脱氯剂,使用至2013年 12月,重整生成油脱氯罐脱氯较果变差,脱氯剂 更换为江苏昆山精细化工研究所有限公司所生产 的型号为KT406I的低温液相脱氯剂。 国内的其他装置如福建炼化、天津石化、高桥 石化、广州石化等重整装置采用的各种国内外液
催化重整装置氯腐蚀及防护
2 反应系统中水含量的平衡控制根据上图中的水氯平衡反应式,如果重整反应部分的水含量增多,那么引起重整催化剂上的氯流失。
为了控制氯的流失,就需要严格控制水含量,达到水氯平衡状态,尽可能的减少氯的产生,防止氯腐蚀。
因此,我们必须降低循环氢中的水含量。
第一种是降低重整进料的水,第二种是优化催化剂再生系统的运行。
2.1 重整进料水的优化本装置通过优化预加氢分馏部分运行,降低预加氢精制油的水含量。
直馏石脑油经加氢处理和分馏汽提,预加氢精制石脑油水含量较低。
加氢裂化重石脑油自罐区的水含量未经过汽提,此股物料水含量一直偏高。
重整进料的水含量高,催化剂的比表面积严重下降,催化剂的持氯能力下降;为了保持催化剂的氯含量,导致注入系统更多的氯,导致进入下游物料的氯含量高。
重整进料的水含量偏高是困扰装置运行的难题。
2.2 优化催化剂再生系统的运行装置对仪表风的水含量进行严格的监控,其水含量处于正常范围。
再生烧焦使用的仪表风,通过干燥器降低仪表风的水含量。
除此之外在干燥器的出口安装水分析仪,监控干燥器出口的水含量。
再生器氧化区,焦碳与O 2燃烧,生成二氧化碳和水并放热,因此再生烧焦烟气的水含量高。
焦炭+O 2→H 2O + CO 2 +热量催化剂再生部分采用UOP 公司Chlorsorb 工艺技术回收再生放空气体中的氯。
氯吸附系统通过低温催化剂比高温催化剂持有更多的氯这样的特点获得经济效益。
所以在燃烧区的高温催化剂上损失的氯可以在氯吸附系统中的吸附区重新吸附到催化剂上。
再生烧焦烟气经过氯吸附系统、放空气脱氯罐后放大气或进入加热炉。
高水的再生烧焦烟气导致重整催化剂的比表面积下降。
目前部分催化重整装置将Chlorsorb 氯吸附系统切除,催化剂比表面积下降速率减缓。
0 引言辽阳石化油化厂催化重整装置原料为常减压装置来的直馏石脑油经加氢处理和拔头,与加氢裂化重石脑油混合,作为重整进料。
催化剂再生部分采用美国UOP 公司最新的CycleMax Ⅲ工艺技术,并采用Chlorsorb 工艺技术回收再生放空气体中的氯,在Chlorsorb 氯吸附后增加气相脱氯设施。
分析连续重整装置的氯腐蚀问题及对策
分析连续重整装置的氯腐蚀问题及对策作者:温必稳邱建然来源:《中国化工贸易·中旬刊》2019年第06期摘要:连续重整装置在正常的运行过程中,会出现氯腐蚀问题。
本文对此进行分析,并且结合实际情况,提出有针对性的解决措施,为连续重整装置在运行过程中的安全性和稳定性提供保障。
关键词:连续重整装置;氯腐蚀;解决措施连续重整装置在实际应用过程中,由于受到人为因素、或者是其他客观因素的影响,导致该装置在应用时,仍然会有很多问题存在于其中。
这些问题的存在,不仅会导致该装置在运行过程中的安全性和稳定性受到影响,而且还会出现严重的氯腐蚀问题。
在针对这些问题进行分析的时候,要结合实际情况,选择符合实际要求的措施,这样才能够针对氯腐蚀问题起到良好的处理效果。
1 连续重整装置的氯来源重整装置氯的来源:①原料中的氯;②催化剂再生补充的氯。
一般原料的氯控制小于0.5μg/g,再生催化剂补充的氯的总量以再生催化剂氯含量为标准,一般控制1.1%左右。
重整催化剂是双功能催化剂,活性中心分为金属功能和酸性功能。
酸性功能由酸性组分氯提供,再生注入的氯化物能在再生器的氧氯化区分解形成氯组元与催化剂载体的氧桥发生交换反应,促使氯被固定在氧化铝载体的表面上。
这个反应是可逆反应,在一定温度和不同的水氯摩尔比下可以相互转化,并且能重新达到一个新平衡。
所以在操作中,一般控制系统循环气的水含量在15-25μg/g,以确保系统不会出现过干或过湿的状况。
由于催化剂在系统中处于持续循环流动状态,催化剂在反应器参与反应的过程中和催化剂在再生剂烧焦过程中产生的水都会带走催化剂一部分的氯,所以就需要往系统持续补充氯,以保持催化剂的氯含量。
2 连续重整装置的氯腐蚀问题2.1 油路氯腐蚀重整反应过程中流失的氯一部分随重整生成油经过再接触、脱氯罐后进入重整分馏系统。
脱氯后的重整生成油一般氯含量控制在0.5μg/g。
随着装置的运行周期变长,分馏系统积累的氯化物含量逐渐增多,会慢慢出现腐蚀的情况。
分析连续重整装置氯的危害及对策
分析连续重整装置氯的危害及对策作者:张昭王红斌王旭陈志伟来源:《中国科技博览》2019年第11期[摘要]在中国石油长庆石化分公司连续重整装置运行过程中,由于其中需要加入氯元素,因此容易造成氯腐蚀问题,严重影响连续重整装置的运行质量和效率。
基于此,本文首先提出氯对连续重整装置的危害,进而提出相应的解决对策。
[关键词]连续重整装置;危害;对策;氯中图分类号:TQ202 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)11-0210-01引言中国石油长庆石化分公司生产当中,连续重整装置(60万t/年)采用了Axens开发的OCTANIZING超低压连续重整工艺技术,其主要原料包括直流石脑油、加氢裂化重石脑油、柴油加氢重石脑油,采用了金属性、酸性催化剂,其中由氯为酸性提供活性中心,为了保障催化剂反应活性需求,所以在连续重整装置运行中长期注入氯化剂。
但由于氯元素具有非常强的腐蚀作用,再加上连续重整装置结构复杂、金属构件多,从而出现了腐蚀、堵塞等问题。
这就需要针对连续重整装置中氯的危害提出解决措施,从而延长连续重整装置的使用寿命,保证生产效率及装置的长周期运行。
1、连续重整装置中氯的危害1.1反应单元长庆石化分公司连续重整装置中的催化剂为铂-锡双金属催化剂(PS-VI),酸性是由酸性组分氯提供,注氯剂采用了四氯乙烯。
载体(γ-Al O )表面有一定数量的羟基,在一定的条件下,可以部分脱水而生成氧桥;氧桥又可以与环境气氛中的HCl反生交换反应,使氯被固定在载体表面上。
此催化剂在选择性、活性方面较好,温度对烷烃脱氢环化反应速度大于加氢裂化速率,所以在实际表现上更加优越。
可以保持在超低压(0.2-0.3MPa)和高温(510℃)环境中长期运转。
1.2对装置的腐蚀影响(1)再生加热器腐蚀催化剂在经过了流动提升之后,再加上管线壁磨损问题,会导致表面积下降,内部持氯能力降低。
为了能够保障重整反应深度以及转化率,就必须要提升氯的含量,确保催化剂中的氯元素含量。
重整装置的环境控制
C, 不同氧化铝品牌的影响:
D, 反应温度的影响:
E, 比表面积的影响
从前面讨论中我们已经知道催化剂上的氯 含量可用以下公式表示:
CCL* =
K L (1 / R) 1 + K(1 / R)
从这个公式中可以清楚看到,在某一反应温度下要保 持催化剂的平衡氯含量不变,即K和CCL* 均为常数,此时只 有L和R是变量了。如在同一运转周期内我们设催化剂的比 表面积不变,即L为常数,则R必定是一个定值。但是当催 化剂由于积炭或多次再生使比表面积下降,则L值就要变小; 要保持CCL*不变,则 R值也要相应变小。
氮的来源:
直馏石脑油或焦化汽油氮含量高;
加氢裂化重石脑油氮含量。
解决办法: 前者通过预加氢装置或混对后进
预加氢装置;
后者须查明原因后针对处理。
警示:氮中毒处理不及时可能引起
催化剂永久性活性下降!
谢 谢 大 家
注氯过少 各反温降下降;循环气氯含量下降; LPG产率明显减少。
2)对于CCR装置 (1)首先车间最好留有测定氯含量的 催化剂标准样; (2)定期校核催化剂氯含量的测定数 据;明确测定值与正确值的误差值; (3)经常注意LPG的产率变化; (4)关注再生剂与待生剂氯含量的差值 ; (5)催化剂氯含量拟偏高控制为好。
2,铂铼催化剂积炭分布情况
该曲线表明,金属活性中心在运转初期 积炭速度很快,运转四天的积炭量已达到 1m%左右,占总积炭量(14.0 m%)的7 % 。但是它的积炭速度很快下降,并使金属 中心上的积炭量保持一个平衡值,直到整 个运转周期结束。 由此可以认为,催化剂的运转周期区决 于酸中心的积炭速率,也就是说催化剂氯 含量的控制状况直接影响运转周期。
(3)区分系统太湿和注氯过少引起催化剂氯含
连续重整装置氯腐蚀问题分析及对策
工业生产化 工 设 计 通 讯Industrial ProductionChemical Engineering Design Communications·151·第47卷第1期2021年1月1 氯的来源1.1 原料中的氯近几年,在原油的开发中为了最大程度上提升采收率,通常使用含有氯的试液,致使氯含量大幅度升高。
氯主要存在于汽油的馏分中,该馏分虽经过预处理后进入重整反应过程但仍存在部分残留的氯(精制油中氯含量<0.5mg/kg )进入下一阶段。
氯的另一重要来源源于原料,原料中的氯经过预处理加氢后会转化为无机氯,之后通过预加氢脱氯、汽提塔、预分馏塔处理后其中的氯有极少的残留,可满足重整阶段对氯的要求。
表1 原料中的氯含量原料氯含量(10-6)罐区石脑油<1汽提塔底油<1裂化石脑油<1精制油<1通过表1可以看出,现阶段生产过程中氯的含量已满足工艺要求。
1.2 催化剂再生补充的氯在实际生产过程中重整阶段以及催化剂再生阶段氯会有一定量的损失。
反应过程中所损失的氯大部分进入了重整产物中,催化剂再生阶段所损失的氯经碱洗与水洗阶段除掉。
为确保催化剂再生的效果,须保证氯的含量在1.0%~1.2%,因此,需在再生反应器中适当注入一定量的氯。
注入的氯会随着重整阶段以及催化剂再生的尾气排出装置。
水氯平衡反应式为:HOOHOHOH+HC1氯化水解HOOHOH+H 2OC1A1A1O Al Al O 2 氯对装置的影响2.1 氯对设备、管线的结盐及腐蚀重整反应过程中所损耗的氯不但会残留在油中,同时也会残留于氢气中。
因此,通常残留的氯在与铵根离子反应后生成的氯化铵极易结晶析出,进而导致换热器管道堵塞。
通常情况下有机氯不会腐蚀设备,但有机氯经反应后所生成的无机氯却极易腐蚀设备,进而影响设备的正常运行。
再生系统中往往注入氯,若所注入的氯不能被全部吸收进入再生循环器,则残留的氯会对设备产生一定程度上的腐蚀。
浅谈连续重整装置氯腐蚀问题分析及研究对策
浅谈连续重整装置氯腐蚀问题分析及研究对策本文主要对连续重整装置氯腐蚀情况进行了分析,找到了腐蚀产生的原因和来源,针对出现的问题制定有效的解决措施,对连续重整装置氯腐蚀问题进行科学合理的控制。
标签:连续重整装置;氯腐蚀;重整催化剂属于双金属催化剂的一种,只有催化剂在运转的过程中氯含量为0.9%~1.1%时,才能充分发挥出催化剂的酸性功能。
运转过程中催化剂表面积随着进料中的水含量增加而不断下降,导致催化剂上的氯含量也随着下降,这样的情况下就要对氯含量进行补充。
重整反应系统的氢气和催化剂上的氯产生反应生成氯化氢,氯化氢又和氨产生反应生成铵盐,铵盐经常分布在重整反应低温区域,随着铵盐数量的增加,很容易对循环氢压缩机的入口和内部造成堵塞,堵塞会造成循环氢流量下降,增加压缩机机体的轴位移和轴振动,对设备的运行产生一定的影响。
同时催化剂上流失的氯随着生成的产物一起流入到油路系统中,会对油路系统产生影响,主要表现在对油路系统的管线和设备产生腐蚀,或者对塔盘筛孔造成堵塞,分离精度下降。
1.重整装置分馏系统设备腐蚀分析1.1 腐蚀介质的来源氯的来源一方面来自于原料中的氯。
在预加氢反应条件下,原料中的含硫、含氮、含氧和含氯等化合物在临氢系统中进行加氢分解,生成H2S、H2O、NH3和HCl,大部分经过拔头油气提塔脱除,保证预加氢生成油各项指标达到重整进料的要求。
一般情况下,有机氯不会对设备和管线造成腐蚀,但是经预加氢反应器后,有机氯转化成无机氯后就变成了活性的Cl-,从而对金属产生腐蚀。
HCl 在干态下很稳定,当系统中有H2S和H2O存在时,HCl便和他们形成腐蚀性很强的HCl-H2S-H2O体系,加速了对设备、管线的腐蚀。
另一方面,更主要的来自于催化剂再生补充的氯。
重整反应和催化剂再生过程中氯会发生流失。
根据水氯平衡的原理,如果环境中水含量高,催化剂的水氯平衡被打破,氯就很容易流失。
重整反应中流失的氯会被重整产物带走,重整产物经过再接触冷却后进入脱戊烷塔,并主要集中在脱戊烷塔塔顶部分,容易造成空冷等设备和管线的腐蚀泄漏以及机泵机械密封失效。
某连续重整装置关键设备腐蚀问题分析及控制措施
某连续重整装置关键设备腐蚀问题分析及控制措施摘要:某石化公司连续重整装置由于长期运行,装置内设备腐蚀情况严重,造成装置多次停工,对装置运行安全与效益带来了不利影响。
为彻底解决这些问题,本文针对重整装置腐蚀机理及防腐措施进行简要阐述,并针对装置内相关设备的腐蚀现象进行了针对性防腐及控制措施攻关,应用效果明显,达到了处理及缓解装置腐蚀的目的。
关键词:装置腐蚀;硫化氢;氯化氢;腐蚀控制1装置内设备腐蚀介质连续重整装置内预加氢原料中硫、氮、氯及反再系统中注入的聚氯乙烯通过,HCN与水后形成酸碱性物质,从而造成预加氢反应后形成硫化氢、氯化氢、NH3加氢及反再系统腐蚀,抽提中加单乙醇氨,环丁砜降解后形成酸与水后形成酸性物质,从而造成抽提系统腐蚀。
2腐蚀机理及情况调查2.1露点腐蚀S和HCN、HCl对金属起腐蚀作用,预加氢汽提塔C-102在催化重整系统中H2C1溶解在水中,由于此时温度较高,导致大量的HCl在水中后,气相生成的NH4聚集,形成局部强酸,导致强烈的H+去极化腐蚀。
FeS+2H+Fe2++HS2Fe+2H+Fe2++H2Fe2+与C1-结合生成FeCl2,与反应产物中的H2S反应,产生硫化铁和盐酸,由此形成成盐酸与硫化氢的循环腐蚀,其中C1-一起的作用尤其大,这种腐蚀体系的腐蚀速度要比单纯的盐酸或硫化氢腐蚀严重的多。
2.2冲刷腐蚀冲刷本身即可破坏FeS膜,而在腐蚀介质的作用下,金属不断以离子状态被冲刷离去。
一方面,冲刷带走腐蚀产物,暴露处新鲜的金属表面,另一方面,使腐蚀介质在流体中更加分散而与金属表面接触的机会增多,因此这些部位的金属壁会很快变薄。
2.3应力腐蚀重整装置的应力腐蚀是金属在固定拉应力和特定介质NH3+HCl+H2S+H20共同作用下所引起的破裂。
金属或合金发生应力腐蚀时,大部分表面并未遭受腐蚀,只在局部出现一些由表及里的细裂纹,这些裂纹可能是穿过晶粒的,也可能是沿着晶界延伸的,随着裂纹的扩展,材料的受力截面减小。
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重整装置的水氯平衡控制
摘要:从重整催化剂的发展来看,铂含量由高铂含量转变为低铂含量,催化剂的酸性组成由氟氯型转变为全氯型。
研发技术不断进步,使催化剂性能不断提高,同时对催化剂反应环境的要求更加苛刻。
在正常操作情况下,重整催化剂的优良性能是否能够得到充分发挥的关键因数是水氯平衡控制。
水氯平衡操作对重整催化剂的失活的影响,对催化剂的金属功能、酸性功能充分发挥等问题是人们十分关注的。
关键词:重整催化剂;水氯平衡;控制措施
0引言
催化重整装置的操作十分强调反应环境的控制,其中包括有毒物质和水氯平衡控制。
在有毒物质得到良好控制的条件下,搞好水氯平衡是重整催化剂在运转过程中充分发挥催化剂水平的关键。
1重整催化剂水氯平衡的判别
重整催化剂水氯平衡的控制是要求操作人员通过调节注水量和注氯量,在反应系统循环气中水含量维持在25μL/L左右的情况下,使重整催化剂的氯含量保持在(1.0±0.1)%。
在实际运转过程中有时会出现水氯平衡失调的情况,即运转中的催化剂的氯含量偏离了0.9%-1.1%的范围。
此时重整装置的各项技术指标均会出现变化,其中包括各反温降、产品辛烷值、循环气的组成、液化气产率、产品的收率及芳烃含量等。
当氯含量偏离事宜范围时,通过对这些技术参数对比,可以得到氯含量偏高还是偏低的信息。
在正常的操作条件下,为校正重整催化剂的氯含量是否在合适范围内,可以将重整装置入口温度调整到490-500℃,在空速为2h-1时,反应器入口温度每提
高3℃,测定重整生成油的辛烷值(RONC)能否提高1个单位,如果达不到1个
单位,说明催化剂氯含量偏离了适宜范围。
2重整催化剂水氯平衡的调整
重整催化剂的金属功能和酸性功能之间的平衡,是通过调节注氯和注水量来
控制的。
2.1注水
(1)适宜水量
重整催化剂要求反应系统的气氛中含有适量的水,以保证氯在催化剂上的良
好分散和各反应器氯含量分布均匀。
在反应中它对环烷烃的开环反应和烷烃的脱
氢环化反应都具有抑制作用。
调节循环气中谁的方法是在重整进料中注入适量的水,注入的介质通常为乙醇或脱离子水等。
(2)系统太干
由于反应器混合进料水含量低,注水量不足导致。
会造成氯在部分反应器的
催化剂上积累,而另一部分催化剂氯含量偏低。
主要会出现以下几种情况:一反
和四反的温降减少;循环氢气纯度下降;循环气中甲烷含量升高,丙烷含量降低;C5+液体收率总体上下降。
(3)系统太湿
循环气中水太高,由此会造成重整催化剂氯含量总体下降。
但在循环气中水
升高的初期,循环气中的氯含量会短时间上升,然后随之降低。
装置会出现以下
现象:一反温降显示明显增加,随后很快下降,其余各反温度也随之降低;LPG
产量和C5+液体收率减少;重整生成油辛烷值明显下降,氢气产率降低。
系统水含量高,调整措施:循环气中水含量如果超过50μL/L时,将反应器
入口温度降低到480℃以下;检查系统水含量高的原因,检查并调整蒸发脱水塔
的操作:加大注氯量,关注催化剂活性恢复情况适当提高温度。
2.2注氯
(1)适宜氯含量
在正常情况下,催化剂的氯保持能力会随催化剂的比表面积下降而减弱。
引
起比表面积下降原因有二:一是催化剂的比表面积随再生次数的增加而下;二是
在高可刻度的运转过程中,中、后期催化剂因积炭量增加引起比表面积下降。
因此,要根据催化剂的比表面积的变化来提高注氯量,是催化剂的氯含量保持在要
求的范围内。
(2)催化剂氯含量低
催化剂的氯含量太低时,其活性会明显下降。
一般而言,催化剂氯含量每下
降0.1%,反应器入口温度需要提升3℃。
催化剂氯含量太低的主要现象是:重整
生成油辛烷值和芳烃含量下降,C5+液体收率减少;循环氢纯度略有上升;液化
气产量下降。
(3)催化剂氯含量高
重整催化剂氯含量太高会出现以下现象:一反、四反温降明显下降,其它各
反也有下降;C5+液体收率明显下降,严重时生成油颜色变深;液化气产率增加;循环氢气纯度下降,C3、C4组分增多。
如果出现水氯失衡的情况,需要对装置各种症状进行综合分析,否则就可能
作出与实际情况完全相反的结论。
某装置重整最后一个反应器的温降下降,这种
情况可以由两种反应过于强烈引起的,一种是放热较强的氢解反应增强,即催化
剂的金属功能增强,导致温降下降。
另一种是放热较强的加氢裂解反应增强,即
催化剂的酸性功能增强,导致温降下降。
显然对于这两种情况的处理上是绝然不
同的,前者是氯含量过低引起的,需提高注氯量;后者是氯含量过高引起的,需
要降低注氯量。
3连续重整装置水氯平衡的控制
连续重整装置在运转过程中催化剂是不断移动的,而且反应和再生系统的操作均处于较低压力,便于催化剂采样,采集催化剂样品的代表性也较好。
因此连续重整装置通过采集的催化剂样品进行化学分析,直接得到催化剂氯含量数据,为催化剂的水氯平衡操作提供直观的可靠依据。
当连续重整装置处于不同的运转模式时,操作模式有以下变化:
3.1装置开工
(1)开工进油、反应系统干燥阶段:随着反应系统的升温,系统中的残存水和催化剂吸附水逐步释放,循环气中水含量升高。
进油后原料油也带入一部分水,造成循环气中水量进一步提高,反应系统开始集中补氯操作,循环气中水也同时随产氢外排。
随循环气中水含量变化,相应调整注氯量。
(2)催化剂黑烧阶段:催化剂随循环次数增多,积炭量增加,待催化剂炭含量达到3%以上,再生系统开始黑烧操作。
黑烧阶段,烧焦区进行烧焦操作,氧氯化区不进行氧化和补氯操作,反应系统维持注氯。
(3)催化剂白烧阶段:催化剂转入白烧时,氧氯化区开始进入空气和注氯操作,反应系统停止注氯,整个系统进入正常水氯平衡操作。
3.2再生系统改黑烧
当重整系统发生某些特殊情况,再生烧焦区可能出现催化剂烧焦不完全,需要将烧焦操作改为黑烧模式。
黑烧时氧氯化区不进空气,改进氮气,注氯操作停止。
为防止反应系统催化剂氯的流失,就要投运重整进料的注氯操作,直至再生系统改为白烧。
(1)在再生催化剂氯含量稳定情况下,如果反应系统出现水含量偏高,会出现以下几种情况:再生催化剂的氯含量与待升催化剂的氯含量差值大于0.12%-0.15%。
稳定塔顶出现明显腐蚀;氧氯化区出现催化剂补氯困难或增加注氯后,催化剂氯含量变化不明显。
(2)造成反应系统水含量高的原因可能如下:重整进料水含量偏高;进入重整反应系统的循环催化剂的水含量升高。
(3)反应系统水含量高的改进措施:检查汽提塔的操作参数是否正常、操作是否平稳,及时采样分析重整进料水含量:检查再生系统催化剂干燥区的操作温度是否偏低,及时进行调整;检查再生系统催化剂干燥区的空气干燥器出口水含量是否偏高,定期更换空气干燥剂。
4结语
重整催化剂的金属功能和酸性功能,是通过调节注氯和注水量控制的。
重整催化剂水氯平衡的控制是重整装置平稳操作的关键控制因素,也是直接影响催化剂性能的良好发挥和运转周期的关键之一。
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